面向?qū)ο蠓椒ㄔ凇鞍哆吋b箱起重機”仿真訓(xùn)練器中的應(yīng)用.pdf

1、2000年結(jié)合上海市教委重點專業(yè)裝備項目，我校開始研制開發(fā)“岸邊集裝箱起重機仿真訓(xùn)練器”，成為國內(nèi)港口機械領(lǐng)域第一臺仿真訓(xùn)練器。然而限于當時軟、硬件的條件限制，加上缺乏經(jīng)驗，系統(tǒng)存在著一些缺點和問題，限制了對港口機械虛擬仿真的進一步深入研究與系統(tǒng)的擴展。目前，我校的上海市教委重點學(xué)科“機械設(shè)計及理論”建設(shè)已把現(xiàn)代集裝箱裝卸設(shè)備的虛擬仿真作為重點建設(shè)領(lǐng)域之一。并決定在原有的基礎(chǔ)上，對前期開發(fā)的系統(tǒng)進行改造，進而將“岸邊集裝箱起重機仿真訓(xùn)練

2、器”擴展成“港口機械仿真訓(xùn)練器”。 由于前期的開發(fā)一直采用過程式結(jié)構(gòu)化的開發(fā)模式，存在很大的局限性。因此這次第一步要實現(xiàn)的是對原有的系統(tǒng)使用面向?qū)ο蟮姆椒ㄟM行改造。本論文即是這第一步改造工作的必要的且是主要組成部分，通過對“岸邊集裝箱起重機”的原型系統(tǒng)進行需求分析，給出了詳細的系統(tǒng)分析，接著利用UML語言進行了開發(fā)的建模，并實現(xiàn)了部分代碼。 本論文的主要工作如下： 1.針對隨著研究的深入原有系統(tǒng)暴露出來的種種問題

3、，如原有系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護困難、復(fù)用性低、擴展性能差、對問題的描述理解性差等等，列舉了要對原有系統(tǒng)進行改造的原因。 2.分析了面向?qū)ο蠹夹g(shù)應(yīng)用于仿真領(lǐng)域的種種優(yōu)點，亦即我們選擇采用面向?qū)ο蟮姆椒ㄟM行改造的原因。 3.進行了詳細的系統(tǒng)分析。首先進行了系統(tǒng)需求分析，在功能需求分析部分給出了“岸邊集裝箱仿真訓(xùn)練器”所提供功能的詳細定義，在技術(shù)需求部分對組織的環(huán)境、硬件和軟件有關(guān)的操作目標進行了詳細的描述。 4.采用U

4、ML語言，應(yīng)用面向?qū)ο蠹夹g(shù)建模。對“岸邊集裝箱起重機”原型系統(tǒng)，進行了詳細的描述。在分析了原型系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進行用例建模，生成用例圖。根據(jù)用例圖，提取類，同時從原型系統(tǒng)描述中尋找各個類之間的聯(lián)系。將各個類制作成CRC卡片，通過排列CRC卡片尋找聯(lián)系，檢驗類圖是否完整。并且將類分層，生成層次分明的類圖。接著，分析各個類的動態(tài)行為，進行動態(tài)建模。畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，以便捕捉類的狀態(tài)轉(zhuǎn)變的動態(tài)行為。 5.部分代碼的實現(xiàn)。本文實現(xiàn)了部分類聚

5、合關(guān)系、繼承關(guān)系、多態(tài)等的具體代碼編寫。并且給出了運動模型的建立以及程序?qū)崿F(xiàn)方法。 6.最后介紹了面向?qū)ο蟮臏y試與維護，使得采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)開發(fā)的過程更為完整，規(guī)范。 本文的創(chuàng)新點有： 1.首次將面向?qū)ο蠹夹g(shù)與港口機械仿真相結(jié)合，對岸邊集裝箱起重機系統(tǒng)進行類的提取、類之間聯(lián)系的捕捉、靜態(tài)行為及動態(tài)行為的描述，進行了完整的面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計，這些工作都屬首創(chuàng)。 2.在仿真中應(yīng)用UML語言建模，并進行了詳盡